1、優(yōu)點(diǎn)
1、設備輕便,可現場(chǎng)施工。
2、工藝靈活、操作程序少??煽旖菪迯?,減少加工時(shí)間。
3、適應性強,一般不受工件尺寸大小及場(chǎng)地所限。
4、涂層厚度可以控制。
5、除噴焊外,對基材加熱溫度較低,工件變形小,晶相組織及性能變化也較小。
6、適用各種基體材料的零部件、幾乎可在所有的固體材料表面上制備各種防護性涂層和功能性涂層。
2、特點(diǎn)
從熱噴涂技術(shù)的原理及工藝過(guò)程分析,熱噴涂技術(shù)具有以下一些特點(diǎn):
⒈ 由于熱源的溫度范圍很寬,因而可噴涂的涂層材料幾乎包括所有固態(tài)工程材料,如金屬,合金,陶瓷,金屬陶瓷,塑料以及由它們組成的復合物等. 因而能賦予基體以各種功能(如耐磨,耐蝕,耐高溫,抗氧化,絕緣,隔熱,生物相容,紅外吸收等)的表面.
⒉ 噴涂過(guò)程中基體表面受熱的程度較小而且可以控制,因此可以在各種材料上進(jìn)行噴涂(如金屬,陶瓷,玻璃,布疋,紙張,塑料等),并且對基材的組織和性能幾乎沒(méi)有影響,工件變形也小.
⒊設備簡(jiǎn)單,操作靈活,既可對大型構件進(jìn)行大面積噴涂,也可在指定的局部進(jìn)行噴涂;既可在工廠(chǎng)室內進(jìn)行噴涂也可在室外現場(chǎng)進(jìn)行施工。
⒋噴涂操作的程序較少,施工時(shí)間較短,效率高,比較經(jīng)濟. 隨著(zhù)熱噴涂應用要求的提高和領(lǐng)域的擴大,特別是噴涂技術(shù)本身的進(jìn)步,如噴涂設備的日益高能和精良,涂層材料品種的逐漸增多,性能逐漸提高,熱噴涂技術(shù)近十年來(lái)獲得了飛速的發(fā)展,不但應用領(lǐng)域大為擴展,而且該技術(shù)已由早期的制備一般的防護涂層發(fā)展到制備各種功能涂層;由單個(gè)工件的維修發(fā)展到大批的產(chǎn)品制造;由單一的涂層制備發(fā)展到包括產(chǎn)品失效分析,表面預處理,涂層材料和設備的研制,選擇,涂層系統設計和涂層后加工在內的噴涂系統工程;成為材料表面科學(xué)領(lǐng)域中一個(gè)十分活躍的學(xué)科.并且在現代工業(yè)中逐漸形成 象鑄,鍛,焊和熱處理那樣的獨立的材料加工技術(shù).成為工業(yè)部門(mén)節約貴重材料,節約能源,提高產(chǎn)品質(zhì)量,延長(cháng)產(chǎn)品使用壽命,降低成本,提高工效的重要的工藝手段,在國民經(jīng)濟的各個(gè)領(lǐng)域內得到越來(lái)越廣泛的應用。
3、技術(shù)優(yōu)勢
1.能有機地把金屬材料的強韌性、易加工性等和陶瓷材料的耐高溫、耐磨和耐腐蝕等特性結合起來(lái)。
2.合理選擇涂層材料和適宜的噴涂工藝,可以獲得各種功能的表面強化涂層。
3.不受基體的限制:用于熱噴涂的基體材料可以是金屬、陶瓷、水泥、耐火材料、石料、石膏等無(wú)機材料,也可以是塑料、橡膠、木材、紙張等有機材料。
4.不受工件尺寸和施工場(chǎng)所的限制。
5.涂層沉積速率快,厚度可控,工藝簡(jiǎn)單。
6.陶瓷涂層的可加工性好,且涂層損壞后可再進(jìn)行噴涂。
4、發(fā)展趨勢
熱噴涂技術(shù)在國內已經(jīng)得到了比較廣泛的推廣應用,近年來(lái)發(fā)展的趨勢和特點(diǎn)是:
⑴大面積長(cháng)效防護技術(shù)得到了廣泛應用
對于長(cháng)期暴露在戶(hù)外大氣的鋼鐵結構件,采用噴涂鋁、鋅及其合金涂層,代替傳統的刷油漆方法,實(shí)行陰極保護進(jìn)行長(cháng)效大氣防腐,近年來(lái)得到了迅速發(fā)展。如電視鐵塔、橋梁、公路設施、水閘門(mén)、微波塔、高壓輸電鐵塔、地下電纜支架,航標浮鼓、豎井井筒等大型工程,都采用了噴涂鋁、鋅及其合金方法進(jìn)行防腐。國內有幾十個(gè)專(zhuān)業(yè)噴涂廠(chǎng)從事這方面工作,噴涂面積每年達幾百萬(wàn)平方米以上。這項技術(shù)不僅在國內大量推廣應用,而且在援外工程中也得到了較好的推廣應用。
⑵修復強化大型設備及進(jìn)口零部件國產(chǎn)化
修復強化大型設備及進(jìn)口零部件國產(chǎn)化 近年來(lái)這方面已有許多成功應用實(shí)例,如:一米七軋機、高速風(fēng)機轉子,大型擠壓機柱塞、大型齒輪、電極擠壓成型嘴、大功率汽車(chē)曲軸等。這些工作的進(jìn)行,一是解決了生產(chǎn)急需;二是節約了大量外匯。
⑶超音速火焰噴涂技術(shù)的應用
隨著(zhù)中國熱噴涂技術(shù)的發(fā)展與提高,對噴涂層質(zhì)量要求也愈來(lái)愈高。近年來(lái)美國等國家發(fā)展起來(lái)的高速燃氣(HVAF)法是制備高質(zhì)量涂層的一種新的工藝方法。由于超音速火焰噴涂方法具有很多優(yōu)點(diǎn),國內已先后從國外引進(jìn)近十幾臺設備,在各工業(yè)部門(mén)發(fā)揮著(zhù)重要作用。
⑷氣體爆燃式噴涂技術(shù)進(jìn)一步得到應用
該項噴涂技術(shù)由于粒子飛行速度可達800m/s以上,涂層與基體結合強度可達100MPa以上,孔隙率<1%,在某些領(lǐng)域里應用,優(yōu)于其他噴涂方法。國內已安裝10臺以上。
⑸氧乙炔火焰塑料粉末噴涂技術(shù)發(fā)展迅速
如前所述,國內近年來(lái)已有多家生產(chǎn)制造氧乙炔火焰塑料粉末噴涂設備,采用該項工藝技術(shù),已在化工貯罐、管道、陶瓷行業(yè)瀘泥機板框、印染行業(yè)的導布輥、煤炭行業(yè)帶式運輸機鑄鐵托輪、石油行業(yè)注聚設備,以及表面裝潢等方面都得到了很好的應用,彌補了電噴塑的不足。為塑料涂層的應用,開(kāi)辟了一個(gè)新的途徑。
⑹熱噴涂技術(shù)在化工防腐工程中得到應用
腐蝕是機械部件受周?chē)橘|(zhì)的化學(xué)或電化學(xué)作用而失效的主要原因之一。它不僅使大量金屬材料受損失,從而造成的停產(chǎn)損失更難以估計,所以人們對化工防腐工作特別重視。熱噴涂層應用于腐蝕介質(zhì)中,特別是強介質(zhì)腐蝕,以前所以未能突破,其主要原因是封孔劑未能解決。眾所周知,噴涂層是存在著(zhù)孔隙的,若不進(jìn)行封孔處理,各種酸、堿、有機介質(zhì)就會(huì )浸入孔隙,使涂層脫落,影響防腐效果。根據防腐工程的要求,近期中國已研制成功了聚酯型、有機聚合物型、樹(shù)脂型、塑料型、膠粘劑型等幾十種型號的封孔劑,適用于酸、堿、鹽及有機物的腐蝕環(huán)境,其使用溫度80~350℃。采用陶瓷涂層、氧化物涂層或金屬或合金涂層,根據不同介質(zhì),選用適當的封孔劑,已在許多化工腐蝕介質(zhì)中應用,效果良好。該系列封孔劑已獲專(zhuān)利并獲國家發(fā)明獎。這些封孔劑的研究成功,使熱噴涂技術(shù)在化工防腐工程中的應用有了新進(jìn)展。
⑺激光重熔技術(shù)開(kāi)始應用
高頻感應重熔、真空感應重熔只是在一定范圍內得到應用。激光重熔技術(shù)前幾年曾做過(guò)小面積試驗,并未廣泛應用。近期清華大學(xué)已將激光重熔技術(shù)用于閥門(mén)生產(chǎn)中,上海第二紡織機械廠(chǎng)已將激光重熔技術(shù)應用在紡織機械中。
⑻在建筑裝潢醫療衛生方面也得到了應用
熱噴涂技術(shù)在建筑裝潢醫療衛生方面也得到了應用 近年來(lái)四川、上海、沈陽(yáng)、云南等地采用熱噴涂技術(shù)噴涂了各種雕像、飾物、大型壁面等收到了良好效果,如沈陽(yáng)市國際商場(chǎng)的孔雀開(kāi)屏大型壁畫(huà)就采用了熱噴涂技術(shù)。隨著(zhù)熱噴涂技術(shù)的發(fā)展與提高,該項技術(shù)已滲透到其他領(lǐng)域中,如生物領(lǐng)域用熱噴涂方法,制造人工骨骼,國內已臨床200多例,效果很好。此外,用熱噴涂方法制造的人工牙齒,也得到了初步應用。
5、熱噴涂分類(lèi)方法
作為新型的實(shí)用工程技術(shù)尚無(wú)標準的分類(lèi)方法,一般按照熱源的種類(lèi),噴涂材料的形態(tài)及涂層的功能來(lái)分。如按涂層的功能分為耐腐,耐磨,隔熱等涂層,按加熱和結合方式可分為噴涂和噴熔:前者是機體不熔化,涂層與基體形成機械結合;后者則是涂層再加熱重熔,涂層與基體互溶并擴散形成冶金結合。
平常接觸較多的一種分類(lèi)方法是按照加熱噴涂材料的熱源種類(lèi)來(lái)分的,按此可分為:
①火焰類(lèi),包括火焰噴涂、爆炸噴涂、超音速?lài)娡浚?br style="margin:0px;padding:0px;outline:0px;max-width:100%;box-sizing:border-box !important;overflow-wrap:break-word !important;" />
②電弧類(lèi),包括電弧噴涂和等離子噴涂;
③電熱法,包括電爆噴涂、感應加熱噴涂和電容放電噴涂;
④激光類(lèi):激光噴涂。